JP2016148890A - ゴム栓の設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態のゴム栓の設計方法(以下、単に「設計方法」ということがある)は、容器の開口部に圧縮状態で嵌合されるゴム栓を、コンピュータを用いて設計するための方法である。
本実施形態の設計方法では、先ず、コンピュータ1に、設計方法で用いられるシミュレーションモデルが入力される(モデル入力工程S1)。図6は、モデル入力工程S1の処理手順の一例を示すフローチャートである。
V=V0(1+αt)…(1)
ここで、各変数及び定数は、次のとおりである。
V:容器のt℃での体積
V0:容器の基準温度(0℃)での体積
α:容器の熱膨張率(体膨張率)
t:基準温度(0℃)からの温度変化
容器モデル、キャップモデル、注射針モデル:
要素の材料特性:
密度:7.8×10−9(ton/mm3)
ヤング率:20.5×105(MPa)
ポアソン比:0.3
熱膨張率:1×10−5(1/℃)
ゴム栓モデル:
基部、刺込部及び栓部の要素
密度:1.0×10−9(ton/mm3)
ポアソン比:0.498
材料定数:3.78(N/mm2)
被覆部の要素
密度:1.0×10−9(ton/mm3)
ヤング率:460MPa
ポアソン比:0.46
降伏応力:23MPa
降伏後の塑性硬化係数:43
熱膨張率:10×10−5(1/℃)
実施例:
刺込部の要素の大きさ/基部の要素の大きさ:1/4
4 開口部
5 ゴム栓
22 容器モデル
24 開口部
25 ゴム栓モデル
Claims (7)
- 容器の開口部に圧縮状態で嵌合されるゴム栓を、コンピュータを用いて設計するための方法であって、
前記コンピュータに、前記容器を有限個の要素でモデル化した容器モデルを入力する工程と、
前記コンピュータに、前記ゴム栓を有限個の要素でモデル化したゴム栓モデルを入力する工程と、
前記コンピュータが、前記容器モデルに圧縮状態で嵌合されたときの前記ゴム栓モデルの変形形状を計算する計算工程とを含み、
前記計算工程は、前記容器モデルを膨張させるか、又は、前記ゴム栓モデルを収縮させることにより、前記ゴム栓モデルを変形させることなく前記容器モデルの前記開口部に配置する第1変形計算工程、及び
前記容器モデルを収縮させるか、又は、前記ゴム栓モデルを膨張させることにより、前記ゴム栓モデルを前記容器モデルに嵌合させる第2変形計算工程を含むことを特徴とするゴム栓の設計方法。 - 前記計算工程に先立ち、
前記容器モデルと前記ゴム栓モデルとの接触による変形を無効にする工程と、
前記容器モデルの前記開口部と前記ゴム栓モデルとを芯合わせして、前記容器モデルと前記ゴム栓モデルとを重複させて配置する工程とが行われ、
前記計算工程は、前記第1変形計算工程後、かつ、前記第2変形計算工程前に、前記容器モデルと前記ゴム栓モデルとの接触による変形を有効にする工程をさらに含む請求項1記載のゴム栓の設計方法。 - 前記容器及び前記ゴム栓の少なくとも一部を覆う凹部を含むキャップをさらに含み、
前記コンピュータに、前記キャップを有限個の要素でモデル化したキャップモデルを入力する工程、並びに
前記コンピュータが、前記容器モデル及び前記ゴム栓モデルに圧縮状態で取り付けられたときの前記キャップモデルの変形形状を計算するキャップモデル変形計算工程をさらに含む請求項1又は2記載のゴム栓の設計方法。 - 前記キャップモデル変形計算工程は、前記キャップモデルを膨張させることにより、前記キャップモデルを変形させることなく、前記容器モデル及び前記ゴム栓モデルの少なくとも一部を、前記キャップモデルの凹部に配置する第3変形計算工程、並びに
前記キャップモデルを収縮させることにより、前記容器モデル及び前記ゴム栓モデルの少なくとも一部に、前記キャップモデルを圧縮状態で取り付ける第4変形計算工程を含む請求項3記載のゴム栓の設計方法。 - 前記キャップモデル変形計算工程に先立ち、
前記キャップモデルと前記容器モデルとの接触による変形、及び、前記キャップモデルと前記ゴム栓モデルとの接触による変形を無効にする工程、並びに
前記キャップモデルの凹部及び前記容器モデル、又は、前記キャップモデルの凹部及び前記ゴム栓モデルを芯合わせして、前記キャップモデルを、前記容器モデル又は前記ゴム栓モデルに重複させて配置する工程が行われ、
前記キャップモデル変形計算工程は、前記第3変形計算工程後、かつ、前記第4変形計算工程前に、前記キャップモデルと前記容器モデルとの接触による変形、及び、前記キャップモデルと前記ゴム栓モデルとの接触による変形を有効にする工程をさらに含む請求項4記載のゴム栓の設計方法。 - 前記コンピュータに、注射針を有限個の要素でモデル化した注射針モデルを入力する工程、及び
前記コンピュータが、前記容器モデルに嵌合された前記ゴム栓モデルに、前記注射針モデルを押し込んで、前記ゴム栓モデルの変形形状を計算する工程をさらに含む請求項1乃至5のいずれかに記載のゴム栓の設計方法。 - 前記ゴム栓モデルは、前記容器モデルの開口部の上縁面に接する基部と、
前記基部よりも前記ゴム栓モデルの軸芯側に形成され、かつ、前記注射針モデルが押し込まれる刺込部とを含み、
前記刺込部の前記要素の大きさは、前記基部の前記要素の大きさよりも小である請求項6記載のゴム栓の設計方法。
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JP2006072893A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤモデル作成方法およびそのタイヤモデルを用いたシミュレーション方法 |
JP2008175557A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Fujitsu Ltd | 非線形性の強い弾性体材料部材の解析モデル作成装置、解析モデル作成プログラム、解析モデル作成方法、および電子機器設計方法 |
JP2014104131A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 注射器の設計方法 |
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